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JPH069299B2 - プリント配線板の加工方法 - Google Patents
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JPH069299B2 - プリント配線板の加工方法 - Google Patents

プリント配線板の加工方法

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JPH069299B2
JPH069299B2 JP1246630A JP24663089A JPH069299B2 JP H069299 B2 JPH069299 B2 JP H069299B2 JP 1246630 A JP1246630 A JP 1246630A JP 24663089 A JP24663089 A JP 24663089A JP H069299 B2 JPH069299 B2 JP H069299B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はプリント配線板の加工方法に関する。
[従来の技術] 一般的な配線板製造においては、基板上に無電解メッキ
によって薄い銅層を形成し、続いて、ホトレジストを用
いて所望の導体パターンで選択的に電気メッキを行うこ
とによって厚い銅層を形成することにより、基板上に銅
導体を形成している。通常は、電気メッキによる銅層の
上に半田層を均一に形成し、エッチングレジストとして
機能させる。無電解メッキによる銅層の所定の部分と、
電気メッキによる銅層によって被覆されていない全ての
下部層を除去した後、得られた構造体上に半田マスク乾
燥フィルムを被覆することにより、基板上に半導体部品
を実装可能な状態となる。この場合、半田マスク乾燥フ
ィルムは、その後の製造工程において、銅導体の保護領
域への半田の付着を防止するように機能する。特定の領
域に半田層を設ける場合には、スクリーン印刷によって
半田層を形成している。
[発明が解決しようとする課題] 基板上の銅導体の特定の領域に半田層を設ける場合に、
既存のスクリーン印刷法は、一般的には好適である。し
かしながら、極めて高密度(例えば、625μmピッチ
未満)の導体配列上の特定の領域に、このようなスクリ
ーン印刷法によって半田層を正確に形成することは難し
い。
また、得られた構造体上に半田マスク乾燥フィルムを被
覆する際には、この半田マスク乾燥フィルムを構造体と
十分に密着させる必要がある。しかしながら、銅導体の
表面は平滑であるため、銅導体と半田マスク乾燥フィル
ムとの間に隙間を生じ、銅導体の保護領域に半田が付着
してしまう可能性がある。
従って、本発明の目的は、極めて高密度の導体配列上の
特定の領域に対して半田層を正確に形成可能であり、し
かも、銅導体と半田マスク乾燥フィルムとを十分に密着
させることが可能な、プリント配線板の加工方法を提供
することである。
[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するために、本発明によるプリント配線
板の加工方法は、絶縁基板(10)の上に導電性材料の
パターン(16、11、13)を形成する工程と、導電
性材料のパターン上に半田層(14)を形成する工程と
を有するプリント配線板の加工方法において、次のよう
な工程を有することを特徴とする。
すなわち、本発明においてはまず、前記の2つの工程に
よって得られた構造物の上に真空積層によってホトレジ
ストマスク(15)を形成して、半田層の除去すべき部
分を露出させるようにホトレジストマスクを現像する。
次に、導電性材料部分を露出させるようにして半田層の
露出部分を選択的に除去する。続いて、ホトレジストマ
スクによって残りの半田層部分を保護しながら、半田層
の選択的な除去によって露出した導電性材料の露出部分
をスクラビングする。
[実施例] 以下には、本発明の一実施例について、図面を参照しな
がら具体的に説明する。なお、便宜上、添付図面中にお
ける各部の寸法の比率は、正確ではない。また、全ての
図面においては、便宜上、配線板の一部のみを示してい
る。
第1図は、半導体部品(図示されていない)をボンディ
ングするのに好適な配線板の一部を示す。この図に示す
ように、配線板10は一連の導体(例えば、21)を有
する。この導体は互いに極めて接近して配置されてい
る。この例では、中心対中心の間隔(ピッチ)は400
μmであり、本発明は、このようにピッチが625μm
の場合に特に有効である。導体は、テープ自動ボンディ
ング(TAB)のような標準的な方法により、配線板上
に実装された半導体部品と電気的に接続される。この相
互接続を有効に行うために、ボンディング領域22を導
体21の端部付近に形成して、半導体部品からのテープ
部材を導体に接合する。ボンディング領域22は、導体
上に形成された半田層を有するが、この半田層について
は後で詳述する。
第2図〜第10図を参照して、本発明による具体的なプ
リント配線板の加工方法を説明する。この場合、第2図
〜第10図は第1図の2−2’線に沿った断面図であ
り、加工における各種の工程を示している。まず、第2
図に示されているように、配線板10の上に、電気メッ
キにより薄い銅層16を形成し、続いて、標準的な無電
解メッキにより薄い銅層11を形成して、配線板10を
全体的に被覆した。この例では、下の銅層16の厚さは
約18μmであり、上の銅層11の厚さは約2.5μm
であった。
次に、第3図に示されているように、第1のホトレジス
トマスク12を無電解メッキによる銅層11のほぼ全面
上に形成し、その後、標準的な光リソグラフィー法によ
り現像し、適当なパターンを露出させた。ホトレジスト
としては、一般的な、ダイナケムHG(登録商標)など
の水性レジストを使用した。この例では、無電解メッキ
による銅層11の上に、約50μmの厚さのホトレジス
トマスク12を形成した。このようにして得られた構造
物に、続いて、銅電気メッキを施し、無電解メッキによ
る銅層11の露出部分の上に、符号13で示されるよう
な銅層を形成した。この電気メッキによる銅層13は、
最終的な配線板上における導体パターンの輪郭を形成す
る機能を果たすものである。この銅層13の厚さは、こ
の例では、約25〜35μmであったが、一般的に、2
5〜50μmの範囲内とすることが可能である。また、
この銅層13の形成にあたっては、一般的な電気メッキ
技術を使用した。
第4図に示されるように、次の工程では、電気メッキに
よる銅層13の上に電気メッキにより半田層14を形成
した。半田層14の厚さおよび組成は、半導体部品に使
用されるボンディングの種類に応じて決められる。TA
Bボンディングの場合、半田層14の適正な最終リフロ
ー厚さを得るためには、少なくとも7.5μmの厚さが
必要であることが確認されている。また、この例で、半
田層14に使用した半田は、スズ成分が55〜80wt
%で残りが鉛からなるスズ−鉛半田であった。その後、
エタノールアミン溶液、特に、インランドケミカル社に
よって6055のコード番号で市販されている溶液のよ
うな、半田を損傷しない溶液を用いてホトレジストマス
ク12を剥離した。続いて、電気メッキによる銅層13
および半田層14によって被覆されていない部分の無電
解メッキによる銅層11および銅層16をエッチング
し、配線板10の導体パターンの輪郭を形成した。この
結果、第5図に示されるような構造物が得られた。な
お、エッチング剤としては、例えば、マクダーミッド社
によってウルトラエッチ−ファィン系として市販されて
いるような、ほぼ中性pHのアルカリ性エッチング剤を
使用した。
第6図に示されるように、その後、電気メッキによる半
田層14を含む導体パターン上およびその他の配線板1
0上に、第2のホトレジストマスク15を形成した。こ
のホトレジストマスク15の形成に先立って、配線板1
0を紫外線加熱し、配線板10の表面温度を38〜48
℃の範囲内まで上昇させた。配線板10の表面形状に対
するホトレジストマスク15の適合性および半田層14
と配線板10の表面に対する優れた接着性は、次の工程
で半田層14の除去部分を良好に除去し、半田層14の
残存部分の輪郭を明確に形成するために極めて重要であ
る。このような要件を満たすために、この例では、ホト
レジストマスク15を、真空積層により75〜100μ
mの範囲内の厚さとなるように形成した。これにより、
ホトレジストマスク15の優れた適合性および接着性が
実現された。この例では、ホトレジストとして、ダイナ
ケムTAを使用した。また、ホトレジストの積層中の温
度は90〜100℃の範囲内であり、圧力は60〜70
秒の期間で0.5〜0.8ミリバールであった。
次に、第7図に示されるように、ホトレジストマスク1
5を現像し、下層の電気メッキによる半田層14を露出
させた。この場合、一般的な光リソグラフィー法を使用
した。なお、この現像にあたっては、次の工程における
半田層14の除去を妨害するようなホトレジストの残留
物が、半田層14の露出部分の上に残らないように注意
しなければならない。
ホトレジストマスク15を完全に現像した後、第8図に
示されるように、半田層14の露出部分を選択的にエッ
チングし、ホトレジストマスク15によって保護された
半田部分22を銅層13上に残した。この場合、エンソ
ンTL−143のような過酸化水素からなるエッチング
剤を使用し、このエッチング剤を約10秒間噴霧塗布す
ることにより半田層14を選択的にエッチングした。こ
のようなエッチング処理中、ホトレジストマスク15
は、その保護対象である半田部分22の表面との優れた
密着性を維持しているため、この半田部分22をエッチ
ング剤から良好に保護し、半田部分22の輪郭を明確に
形成する。この例では、この半田部分22の寸法は、約
225×2500μmであった。
次に、後続の工程で半田マスクとの密着性を高めるため
に、銅層13の露出部分を軽石でスクラビング処理し
て、銅層13の表面を微小粗面化した。この処理は、根
本的に、ナイロンブラシでシリカ混合物を構造物全体に
塗布し、銅層13の表面をクリーニングする工程を含
む。この場合、軽石混合物の比重は、1.075〜1.
125g/cmであった。このようなスクラビング処
理は、通常、約5秒間にわたって行われる。そして、こ
のスクラビング処理の間、ホトレジストマスク15は、
残りの半田部分22をシリカとブラシの研磨作用から保
護する。この例において、ホトレジストマスク15は、
このスクラビング処理に十分耐え、かつ、このスクラビ
ング処理中に半田部分22との接着性を十分に維持し
た。したがって、銅層13の表面を良好にスクラビング
処理するとともに、半田部分22をホトレジストマスク
15によって良好に保護することができた。
スクラビング処理に続いて、ホトレジストマスク15を
剥離し、第9図に示されるような構造物を得た。この場
合、半田部分22の厚さを減少させないようにしてホト
レジストマスク15を剥離しなければならないことは言
うまでもない。さらに、次の工程で半田マクス乾燥フィ
ルムを被覆した場合における接着性低下の問題を避ける
ために、銅層13の露出部分の酸化を避けることが望ま
しい。この例では、剥離溶液として、抑制剤、酸化防止
剤、およびキレート剤などを含有する、エタノールアミ
ン液、すなわち、前述したような、インランド社によっ
て6055のコード番号で市販されているような溶液を
使用した。言うまでもなく、その他のホトレジストおよ
び剥離溶液も本発明で使用できる。
次に、得られた構造物の上に、第10図に示されるよう
に、一般的な市販の半田マスク乾燥フィルムを真空積層
し、約75μmの厚さの半田マスク乾燥フィルム17を
形成した。その後、この半田マスク乾燥フィルム17の
うち、半田部分22を被覆している部分を炭酸ナトリウ
ムのような標準的な水性現像液で除去した。続いて、適
当なベーク処理および紫外線硬化処理を行った後、構造
物に赤外線を照射することにより、半田部分22をリフ
ローさせた。この赤外線によって半田を加熱し、銅層1
3,11、および16の側壁を被覆するのに十分な程度
に半田を溶融した。その結果、配線板10上に半導体部
品を実装可能な状態となった。この例では、半田マスク
乾燥フィルム17と構造物との密着性が高いため、その
後の配線板の組立中において、銅の保護部分に半田が付
着することを確実に防止することができる。
なお、言うまでもなく、本発明においては、前記実施例
で挙げられた材料以外の材料も使用できる。例えば、本
発明は、あらゆるタイプの導体上に半田を選択的に形成
する場合に同様に使用できる。また、当業者であれば、
本発明による各種の変形例を考え得るが、それらはいず
れも本発明の請求の範囲に包含される。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明のプリント配線板の加工方
法によれば、ホトレジストマスクを使用することによ
り、極めて高密度の導体配列上の特定の領域に対して半
田層を正確に形成することができる。
また、ホトレジストマスクで半田層を保護しながら銅導
体のスクラビング処理を行うことにより、半田層を損な
うことなく銅導体の露出表面を微小粗面化して半田マス
ク乾燥フィルムとの密着性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例により2次加工されたプリント
配線板の一部分を示す平面図である。 第2図〜第10図は本発明の同じ実施例による2次加工
の各工程におけるプリント配線板の一部分を示す断面図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム レスリー モートン アメリカ合衆国,23227 バージニア,リ ッチモンド,ブルックロード 3609 (56)参考文献 特開 昭51−78986(JP,A)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板(10)の上に導電性材料のパタ
    ーン(16、11、13)を形成する工程と、導電性材
    料のパターン上に半田層(14)を形成する工程とを有
    するプリント配線板の加工方法において、 前記の2つの工程によって得られた構造物の上に真空積
    層によってホトレジストマスク(15)を形成して、半
    田層の除去すべき部分を露出させるようにホトレジスト
    マスクを現像する工程と、 導電性材料部分を露出させるようにして半田層の露出部
    分を選択的に除去する工程と、 ホトレジストマスクによって残りの半田層部分を保護し
    ながら、半田層の選択的な除去によって露出した導電性
    材料の露出部分をスクラビングする工程と、 を有することを特徴とするプリント配線板の加工方法。
  2. 【請求項2】導電性材料(13)は電気メッキ銅からな
    ることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板の加
    工方法。
  3. 【請求項3】銅の厚さは25〜50μmの範囲内である
    ことを特徴とする請求項2記載のプリント配線板の加工
    方法。
  4. 【請求項4】半田はスズと鉛からなることを特徴とする
    請求項1記載のプリント配線板の加工方法。
  5. 【請求項5】半田層の厚さは少なくとも7.5μmであ
    ることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板の加
    工方法。
  6. 【請求項6】ホトレジストマスクの厚さは75〜100
    μmの範囲内であることを特徴とする請求項1記載のプ
    リント配線板の加工方法。
  7. 【請求項7】過酸化水素からなる溶液を塗布することに
    よって半田層を除去することを特徴とする請求項1記載
    のプリント配線板の加工方法。
  8. 【請求項8】導電性材料のパターンはピッチが625μ
    m未満のストリップを含むことを特徴とする請求項1記
    載のプリント配線板の加工方法。
JP1246630A 1988-09-26 1989-09-25 プリント配線板の加工方法 Expired - Lifetime JPH069299B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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JPH02122692A JPH02122692A (ja) 1990-05-10
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EP (1) EP0361752B1 (ja)
JP (1) JPH069299B2 (ja)
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